人教版新教材必修二 第六章 第四节 生活中圆周运动（含答案）
文档属性
| 名称 | 人教版新教材必修二 第六章 第四节 生活中圆周运动（含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-20 21:25:48 | ||
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文档简介
人教版新教材必修二第六章第四节生活中圆周运动（含答案）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
在高速路的拐弯处，路面往往设计成外高内低。如图，设拐弯路段是半径为的圆弧，当汽车以车速拐弯时，车轮与路面之间的横向即垂直于前进方向摩擦力等于零，则在该弯道处( )
A. 车速为时，汽车受到重力、支持力、向心力的作用
B. 车速只要低于，车辆便会向内测滑动
C. 车速只要高于，车辆便会向外侧滑动
D. 的数值与汽车的质量无关
如图所示，水平转盘上有一质量为的小物块随转盘做匀速圆周运动且刚好不发生相对滑动，小物块离转轴中心的距离为，与转盘间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，小滑块此时的线速度大小为( )
A. B. C. D.
如图所示，两个质量均为的小木块和可视为质点放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的倍，重力加速度大小为若圆盘由静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，则下列说法正确的是( )
A. 可能比先开始滑动 B. 、所受的摩擦力始终相等
C. 是开始滑动的临界角速度 D. 当时，所受的摩擦力大小为
关于如图所示的四种圆周运动模型，说法正确的是( )
A. 图甲：轻质细绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
B. 图乙：汽车过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越大
C. 图丙：铁路弯道处的外轨会略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变
D. 图丁：洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力大于所需向心力
如图所示，水平地面上放置一滚筒洗衣机，滚筒的内径为，滚筒壁上有漏水孔；洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴筒壁，与滚筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 毛毯在滚筒最高点的速度约为 B. 毛毯在滚筒最高点时处于超重状态
C. 毛毯上的水在滚筒最低点时更容易被甩出 D. 毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车的速度大小为时，车对桥面的压力是车重的，则当车对桥面的压力为零时，车的速度大小是( )
A. B. C. D.
如图所示，一拱桥的两侧分别与水平路面平滑连接，拱桥可简化为半径为的三分之一圆弧，一汽车匀速率经过拱桥，为保证汽车经过拱桥过程中不会腾空而脱离桥面，则汽车通过拱桥允许的最大速率为已知重力加速度为
A. B. C. D.
如图所示，可视为质点的、质量为的小球，在半径为的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是( )
A. 小球能够到达最高点时的最小速度为
B. 小球达到最高点的速度是时，球受到的合外力为零
C. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的外壁的作用力为
D. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为
铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度小于，则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于
一根细线一端系一小球可视为质点，另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力为，则随变化的图像是( )
A. B. C. D.
二、计算题（本大题共2小题，共40.0分）
长为的轻绳，其一端固定于点，另一端连有质量为的小球，该小球绕点在竖直平面内做圆周运动，为重力加速度。求：
小球刚好到达最高点时的速度
小球到达最高点速度为时轻绳受到的拉力。
汽车转弯时容易发生侧滑，为了保障汽车转弯时的安全，公路的转弯处往往外侧比内侧要高一些。一质量为的小汽车匀速率行驶在半径为的等高圆弧弯道上，路面的倾角为，轮胎与路面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求
汽车在转弯处恰好无侧滑趋势的速率；
汽车在转弯处无侧滑时的最大速率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由题意知，车速为时，摩擦力为零，汽车所受的重力和支持力的合力提供汽车在该弯道处的向心力，并不是汽车受到向心力的作用，故A错误；
B、车速低于时，汽车有向圆心滑动的趋势，会受到背向圆心的摩擦力作用，若这个摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆便不会向内测滑动，故B错误；
C、车速高于时，汽车有做离心运动的趋势，会受到指向圆心的摩擦力作用，若这个摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆便不会向外侧滑动，故C错误；
D、设路面内外侧的倾角为，受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得：，
解得：，
所以的数值与汽车的质量无关，故D正确。
故选：。
向心力是一个效果力，向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，甚至可以由一个力的分力提供，因此向心力的来源要根据物体受力的实际情况判定。汽车以车速拐弯时，车轮与路面之间的横向摩擦力等于零，车速低于或者高于，汽车并不一定立刻便会滑动，要看横向摩擦力是否大于最大静摩擦力。对汽车受力分析，并用牛顿第二定律求出的大小，的数值与汽车的质量无关。
汽车转弯问题是圆周运动中的一个典型问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆盘上的圆周运动，知道向心力的来源和临界条件是解题的关键。
根据恰好不滑动的条件，结合牛顿第二定律列方程即可求出此时物块的线速度大小即可判断。
【解答】
物块与转盘刚好不发生滑动时，物块所受的摩擦力恰好达到最大，此时，由牛顿第二定律：，解得物块此时线速度大小，故B正确，ACD错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查同轴转动：角速度相同；匀速圆周运动的动力学；圆周运动中的极值与临界问题。需要学生理解和掌握
匀速圆周运动的动力学分析，判断向心力的来源进而计算和判断所需的物理量；
相同角速度的非连接体的先后滑动顺序判断，即判断各自所能提供的最大向心力与所需的向心力关系，所需要的向心力先达到所能提供的最大向心力时先滑动；
本题相对滑动的临界条件即所需向心力恰好等于最大静摩擦力。
【解答】
静摩擦力提供向心力，即，由于，故先达到最大静摩擦力，先滑动，、B错误；
C.的临界角速度 ，C正确；
D.当 时，所受的摩擦力 ，D错误．
4.【答案】
【解析】
【分析】本题考查圆周运动几种常见的模型，关键要弄清向心力的来源。
【解答】因为轻质细绳一端系一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力必须不为零，否则小球不能做圆周运动，故A正确；
B.汽车过拱桥，在最高点，根据牛顿第二定律得
解得
汽车过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小，故B错误；
C.火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，设倾角为 ，则
解得
当火车的质量改变时，规定的行驶速度不变，故 C错误；
D.洗衣机脱水过程中，要使水做离心运动，应让吸附在衣服上的水所受合力小于所需要的向心力，故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】解：、毛毯恰好能过最高点时，重力恰好能够提供向心力，有，解得速度，但脱水时线速度远大于，故A错误；
B、毛毯在滚筒最高点时加速度指向圆心，即加速度竖直向下，处于失重状态，故B错误；
C、根据牛顿第二定律，在最低点，在最高点，则，说明水在最低点需要更大的支持力，如果水的附着力不够，就容易被甩出，故C正确；
D、毛毯上的水因为和毛毯之间的附着力不足以提供向心力而被甩出，故D错误。
故选C。
毛毯与滚筒一起做匀速圆周运动，向心力由重力和滚筒对其的支持力的合力来提供，当时恰好通过最高点；加速度向上为超重；水容易被甩出在于其附着力无法提供所需的向心力。
解决本题的关键搞清向心力的来源，注意结合牛顿第二定律进行求解。
6.【答案】
【解析】
【分析】
汽车通过圆弧形拱桥顶端，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解。
解决本题的关键搞清向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解。
【解答】
当车速大小为时，在拱桥的最高点有：
当压力等于零时有：
由代入数据解得：，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
在桥底端，对汽车受力分析，由重力垂直于桥面的分力及桥面对汽车的支持力的合力提供向心力，由此分析得解。
本题主要考查圆周运动的规律，知道物体在圆周运动过程，由沿径向的合力提供向心力是解题的关键，难度一般。
【解答】
在桥底端，汽车受重力、牵引力、桥面滑动摩擦力及桥面的支持力，由于汽车做匀速率运动，故沿桥面方向合力为零，在垂直于桥面的方向由重力的分力与支持力的合力提供向心力。由几何关系可得：，由表达式可知，当支持力越小，则向心力越大，汽车的线速度会越大，当支持力大小为零时，解得汽车通过拱桥允许速率最大，为：，故B正确，ACD错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】
【分析】
圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为小球在最高点时的速度大小为时，由牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力．在最低点时的速度大小为时，同样根据牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向．
【解答】
A.圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为， A错误，
B.当小球达到最高点的速度是时，则有球受到的合外力不为零，B错误；
C.设管道对小球的弹力大小为，方向竖直向下，由牛顿第二定律得代入解得
方向竖直向下根据牛顿第三定律得知，小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，C正确；
D.重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律， 有解得根据牛顿第三定律，球对管道的外壁的作用力为，D错误。
9.【答案】
【解析】解：、、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压．故A正确，B错误；
C、、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，即小于故C错误，D错误；
故选：．
火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．
火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力．
10.【答案】
【解析】解析由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为，用表示细线长度，小球离开圆锥表面前，细线的张力为，圆锥对小球的支持力为，根据牛顿第二定律有 ， ，联立解得 。小球离开圆锥表面后，设细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律有 ，解得。对照四个选项的图像可知项正确。
答案
11.【答案】解：小球刚好到达最高点时绳的拉力为零，
只有重力提供向心力，有，解得。
小球在最高点只受重力和绳的拉力作用，其合力提供向心力，
有，将代入得，
由牛顿第三定律得轻绳受到的拉力，方向为竖直向上。
【解析】见答案
12.【答案】解：汽车恰好无侧滑趋势
则
当摩擦力沿坡面向下，且达到最大静摩擦力时，此时速率最大
沿水平方向：
沿竖直方向：
联立解得：
答：汽车在转弯处恰好无侧滑趋势的速率为；
汽车在转弯处无侧滑时的最大速率为。
【解析】汽车恰好无侧滑趋势时；
汽车在转弯处无侧滑时，摩擦力沿坡面向下，且达到最大静摩擦力。
本题考查圆周运动临界问题，解题关键是要判断摩擦力有无及方向，此类临界问题在平时训练中要多积累。
第1页，共1页
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题（本大题共10小题，共60.0分）
在高速路的拐弯处，路面往往设计成外高内低。如图，设拐弯路段是半径为的圆弧，当汽车以车速拐弯时，车轮与路面之间的横向即垂直于前进方向摩擦力等于零，则在该弯道处( )
A. 车速为时，汽车受到重力、支持力、向心力的作用
B. 车速只要低于，车辆便会向内测滑动
C. 车速只要高于，车辆便会向外侧滑动
D. 的数值与汽车的质量无关
如图所示，水平转盘上有一质量为的小物块随转盘做匀速圆周运动且刚好不发生相对滑动，小物块离转轴中心的距离为，与转盘间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，小滑块此时的线速度大小为( )
A. B. C. D.
如图所示，两个质量均为的小木块和可视为质点放在水平圆盘上，与转轴的距离为，与转轴的距离为，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的倍，重力加速度大小为若圆盘由静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，则下列说法正确的是( )
A. 可能比先开始滑动 B. 、所受的摩擦力始终相等
C. 是开始滑动的临界角速度 D. 当时，所受的摩擦力大小为
关于如图所示的四种圆周运动模型，说法正确的是( )
A. 图甲：轻质细绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力不可能为零
B. 图乙：汽车过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越大
C. 图丙：铁路弯道处的外轨会略高于内轨，当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变
D. 图丁：洗衣机脱水过程中，吸附在衣服上的水所受合力大于所需向心力
如图所示，水平地面上放置一滚筒洗衣机，滚筒的内径为，滚筒壁上有漏水孔；洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴筒壁，与滚筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 毛毯在滚筒最高点的速度约为 B. 毛毯在滚筒最高点时处于超重状态
C. 毛毯上的水在滚筒最低点时更容易被甩出 D. 毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
汽车通过圆弧形拱桥顶端，当车的速度大小为时，车对桥面的压力是车重的，则当车对桥面的压力为零时，车的速度大小是( )
A. B. C. D.
如图所示，一拱桥的两侧分别与水平路面平滑连接，拱桥可简化为半径为的三分之一圆弧，一汽车匀速率经过拱桥，为保证汽车经过拱桥过程中不会腾空而脱离桥面，则汽车通过拱桥允许的最大速率为已知重力加速度为
A. B. C. D.
如图所示，可视为质点的、质量为的小球，在半径为的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是( )
A. 小球能够到达最高点时的最小速度为
B. 小球达到最高点的速度是时，球受到的合外力为零
C. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的外壁的作用力为
D. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为
铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度小于，则( )
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于
一根细线一端系一小球可视为质点，另一端固定在光滑圆锥顶上，如图所示，设小球在水平面内做匀速圆周运动的角速度为，细线的张力为，则随变化的图像是( )
A. B. C. D.
二、计算题（本大题共2小题，共40.0分）
长为的轻绳，其一端固定于点，另一端连有质量为的小球，该小球绕点在竖直平面内做圆周运动，为重力加速度。求：
小球刚好到达最高点时的速度
小球到达最高点速度为时轻绳受到的拉力。
汽车转弯时容易发生侧滑，为了保障汽车转弯时的安全，公路的转弯处往往外侧比内侧要高一些。一质量为的小汽车匀速率行驶在半径为的等高圆弧弯道上，路面的倾角为，轮胎与路面之间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求
汽车在转弯处恰好无侧滑趋势的速率；
汽车在转弯处无侧滑时的最大速率。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、由题意知，车速为时，摩擦力为零，汽车所受的重力和支持力的合力提供汽车在该弯道处的向心力，并不是汽车受到向心力的作用，故A错误；
B、车速低于时，汽车有向圆心滑动的趋势，会受到背向圆心的摩擦力作用，若这个摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆便不会向内测滑动，故B错误；
C、车速高于时，汽车有做离心运动的趋势，会受到指向圆心的摩擦力作用，若这个摩擦力小于最大静摩擦力时，车辆便不会向外侧滑动，故C错误；
D、设路面内外侧的倾角为，受力分析如图所示。
由牛顿第二定律得：，
解得：，
所以的数值与汽车的质量无关，故D正确。
故选：。
向心力是一个效果力，向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，甚至可以由一个力的分力提供，因此向心力的来源要根据物体受力的实际情况判定。汽车以车速拐弯时，车轮与路面之间的横向摩擦力等于零，车速低于或者高于，汽车并不一定立刻便会滑动，要看横向摩擦力是否大于最大静摩擦力。对汽车受力分析，并用牛顿第二定律求出的大小，的数值与汽车的质量无关。
汽车转弯问题是圆周运动中的一个典型问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源。
2.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查圆盘上的圆周运动，知道向心力的来源和临界条件是解题的关键。
根据恰好不滑动的条件，结合牛顿第二定律列方程即可求出此时物块的线速度大小即可判断。
【解答】
物块与转盘刚好不发生滑动时，物块所受的摩擦力恰好达到最大，此时，由牛顿第二定律：，解得物块此时线速度大小，故B正确，ACD错误。
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查同轴转动：角速度相同；匀速圆周运动的动力学；圆周运动中的极值与临界问题。需要学生理解和掌握
匀速圆周运动的动力学分析，判断向心力的来源进而计算和判断所需的物理量；
相同角速度的非连接体的先后滑动顺序判断，即判断各自所能提供的最大向心力与所需的向心力关系，所需要的向心力先达到所能提供的最大向心力时先滑动；
本题相对滑动的临界条件即所需向心力恰好等于最大静摩擦力。
【解答】
静摩擦力提供向心力，即，由于，故先达到最大静摩擦力，先滑动，、B错误；
C.的临界角速度 ，C正确；
D.当 时，所受的摩擦力 ，D错误．
4.【答案】
【解析】
【分析】本题考查圆周运动几种常见的模型，关键要弄清向心力的来源。
【解答】因为轻质细绳一端系一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点所受的合力必须不为零，否则小球不能做圆周运动，故A正确；
B.汽车过拱桥，在最高点，根据牛顿第二定律得
解得
汽车过拱桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小，故B错误；
C.火车以规定的速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，设倾角为 ，则
解得
当火车的质量改变时，规定的行驶速度不变，故 C错误；
D.洗衣机脱水过程中，要使水做离心运动，应让吸附在衣服上的水所受合力小于所需要的向心力，故D错误。
故选A。
5.【答案】
【解析】解：、毛毯恰好能过最高点时，重力恰好能够提供向心力，有，解得速度，但脱水时线速度远大于，故A错误；
B、毛毯在滚筒最高点时加速度指向圆心，即加速度竖直向下，处于失重状态，故B错误；
C、根据牛顿第二定律，在最低点，在最高点，则，说明水在最低点需要更大的支持力，如果水的附着力不够，就容易被甩出，故C正确；
D、毛毯上的水因为和毛毯之间的附着力不足以提供向心力而被甩出，故D错误。
故选C。
毛毯与滚筒一起做匀速圆周运动，向心力由重力和滚筒对其的支持力的合力来提供，当时恰好通过最高点；加速度向上为超重；水容易被甩出在于其附着力无法提供所需的向心力。
解决本题的关键搞清向心力的来源，注意结合牛顿第二定律进行求解。
6.【答案】
【解析】
【分析】
汽车通过圆弧形拱桥顶端，靠重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解。
解决本题的关键搞清向心力的来源，根据牛顿第二定律进行求解。
【解答】
当车速大小为时，在拱桥的最高点有：
当压力等于零时有：
由代入数据解得：，故B正确，ACD错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
在桥底端，对汽车受力分析，由重力垂直于桥面的分力及桥面对汽车的支持力的合力提供向心力，由此分析得解。
本题主要考查圆周运动的规律，知道物体在圆周运动过程，由沿径向的合力提供向心力是解题的关键，难度一般。
【解答】
在桥底端，汽车受重力、牵引力、桥面滑动摩擦力及桥面的支持力，由于汽车做匀速率运动，故沿桥面方向合力为零，在垂直于桥面的方向由重力的分力与支持力的合力提供向心力。由几何关系可得：，由表达式可知，当支持力越小，则向心力越大，汽车的线速度会越大，当支持力大小为零时，解得汽车通过拱桥允许速率最大，为：，故B正确，ACD错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】
【分析】
圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为小球在最高点时的速度大小为时，由牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力．在最低点时的速度大小为时，同样根据牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向．
【解答】
A.圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为， A错误，
B.当小球达到最高点的速度是时，则有球受到的合外力不为零，B错误；
C.设管道对小球的弹力大小为，方向竖直向下，由牛顿第二定律得代入解得
方向竖直向下根据牛顿第三定律得知，小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，C正确；
D.重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律， 有解得根据牛顿第三定律，球对管道的外壁的作用力为，D错误。
9.【答案】
【解析】解：、、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压．故A正确，B错误；
C、、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，即小于故C错误，D错误；
故选：．
火车在弯道处拐弯时火车的重力和轨道对火车的支持力的合力做为转弯需要的向心力，当合力恰好等于需要的向心力时，火车对内外轨道都没有力的作用，速度增加，就要对外轨挤压，速度减小就要对内轨挤压．
火车转弯主要是分析清楚向心力的来源，再根据速度的变化，可以知道对内轨还是对外轨由作用力．
10.【答案】
【解析】解析由题知小球未离开圆锥表面时细线与竖直方向的夹角为，用表示细线长度，小球离开圆锥表面前，细线的张力为，圆锥对小球的支持力为，根据牛顿第二定律有 ， ，联立解得 。小球离开圆锥表面后，设细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律有 ，解得。对照四个选项的图像可知项正确。
答案
11.【答案】解：小球刚好到达最高点时绳的拉力为零，
只有重力提供向心力，有，解得。
小球在最高点只受重力和绳的拉力作用，其合力提供向心力，
有，将代入得，
由牛顿第三定律得轻绳受到的拉力，方向为竖直向上。
【解析】见答案
12.【答案】解：汽车恰好无侧滑趋势
则
当摩擦力沿坡面向下，且达到最大静摩擦力时，此时速率最大
沿水平方向：
沿竖直方向：
联立解得：
答：汽车在转弯处恰好无侧滑趋势的速率为；
汽车在转弯处无侧滑时的最大速率为。
【解析】汽车恰好无侧滑趋势时；
汽车在转弯处无侧滑时，摩擦力沿坡面向下，且达到最大静摩擦力。
本题考查圆周运动临界问题，解题关键是要判断摩擦力有无及方向，此类临界问题在平时训练中要多积累。
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